錯体分子集積による複合アニオン型極性物質群の合成と機能創発
Publicly Offered Research
| Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
|---|
| Project/Area Number |
19H04701
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
大谷 亮 九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
|
| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | 金属錯体 / プロトン伝導 / 配位高分子 / 分子集積 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
歪んだ四角錐形構造を持つ極性金属錯体分子を最小単位として異方的に集積させることで、複合アニオン型一次元金属窒化物を合成し機能開拓を行う。組成、集積構造、電気・磁気機能の相関について系統的かつ総合的に解釈することで、極性錯体分子の異方的集積という錯体化学的手法と固体化学的手法を組み合わせることでしか得られない“一次元金属窒化物の機能化学”を展開する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ナイトライドアニオン(N3-)、シアノアニオン(CN-)から成る五配位構造の極性錯体分子 [MnN(CN)4]2- を最小単位として、室温で分子集積することで得られる極性一次元物質K2MnN(CN)4.H2Oの単結晶および粉末を用いたプロトン伝導性の評価を行った。温度依存および湿度依存の交流インピーダンス測定から一次元鎖間に取り込まれた結晶水由来のプロトン伝導を示すことが明らかになった。湿度上昇に伴いプロトン伝導度の上昇が観測され、これは、粉末試料の水吸着測定の結果からも結晶水の増加によるものであることが分かった。特に、湿度80%において室温で10-2オーダーの伝導度を示し、スーパープロトン伝導体として機能することが分かった。プロトン伝導の活性化エネルギーを算出したところ、水分子の移動を伴うプロトン伝導メカニズムが支持されたが、構造との相関に関して更に検討が必要であると考えている。
更に、単結晶試料を用いて直流バイアス電圧をかけた状態で、交流インピーダンス測定を行うことで、極性構造に基づくプロトン伝導能の能動制御について検討した。バイアス電圧の方向により、プロトン伝導度が顕著に変化することが分かり、すなわち、プロトンの流れやすい方向と流れにくい方向があることが示唆された。これは、非常に珍しいプロトン整流性をもつ固体物質であることを示唆している。一方で、これまでのところ、極性構造のどちらの方向にバイアスを印加しているかは明らかとなっておらず、計算などを用いた検討が今後さらに必要である。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(22 results)
-
-
-
-
-
[Journal Article] Responsive Four‐Coordinate Iron(II) Nodes in FePd(CN) 42020
Author(s)
Ohtani Ryo、Matsunari Hiromu、Yamamoto Takafumi、Kimoto Koji、Isobe Masaaki、Fujii Kotaro、Yashima Masatomo、Fujii Susumu、Kuwabara Akihide、Hijikata Yuh、Noro Shin‐ichiro、Ohba Masaaki、Kageyama Hiroshi、Hayami Shinya
-
Journal Title
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 59
Issue: 43
Pages: 19254-19259
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Luminescent ionic liquid formed from a melted rhenium(V) cluster2020
Author(s)
J. Yanagisawa, T. Hiraoka, F. Kobayashi, D. Saito, M. Yoshida, M. Kato, F. Takeiri, G. Kobayashi, M. Ohba, L. F. Lindoy, R. Ohtani, S. Hayami
-
Journal Title
Chem. Commun.
Volume: 56
Issue: 57
Pages: 7957-7960
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
